모두CBT

그림과 같이 매질 1은 비투자율 \mu_r=1, 매질 2는 비투자율 \… | [7급 국가직 전기자기학] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 전기자기학] 23년 1회차
그림과 같이 매질 1은 비투자율 μr=1\mu_r=1, 매질 2는 비투자율 μr=2\mu_r=2인 자성체 매질이고, 경계는 x−2y+2z=5x-2y+2z=5로 주어진다. 경계면에 전류밀도는 없고, 매질 1에 자계가 H1=ax\mathrm{H}_1=\mathbf{a}_x[A/m]로 주어진 경우, 매질 2에서의 자계 H2\mathrm{H}_2[A/m]는?

문제 이미지
1
19(ax−ay2+az2)\dfrac{1}{9}(\mathbf{a}_x-\mathbf{a}_y2+\mathbf{a}_z2)
2
19(ax+ay2−az2)\dfrac{1}{9}(\mathbf{a}_x+\mathbf{a}_y2-\mathbf{a}_z2)
3
118(ax17−ay2+az2)\dfrac{1}{18}(\mathbf{a}_x17-\mathbf{a}_y2+\mathbf{a}_z2)
4
118(ax17+ay2−az2)\dfrac{1}{18}(\mathbf{a}_x17+\mathbf{a}_y2-\mathbf{a}_z2)
해설

매질 2의 자계는 118(ax17+ay2−az2)\dfrac{1}{18}(\mathbf{a}_x17+\mathbf{a}_y2-\mathbf{a}_z2)이다.

경계면 법선은 n=13(1,−2,2)\mathbf{n}=\dfrac{1}{3}(1,-2,2)이다. H1\mathrm{H}_1의 법선 성분은 (H1⋅n)n=19(1,−2,2)(\mathrm{H}_1\cdot\mathbf{n})\mathbf{n}=\dfrac{1}{9}(1,-2,2), 접선 성분은 19(8,2,−2)\dfrac{1}{9}(8,2,-2)이다.

경계 조건은 접선 H 연속, 법선 B 연속이므로 H2n=μ1μ2H1n=118(1,−2,2)\mathrm{H}_{2n}=\dfrac{\mu_1}{\mu_2}\mathrm{H}_{1n}=\dfrac{1}{18}(1,-2,2)이다.
합하면 H2=118(16,4,−4)+118(1,−2,2)=118(17,2,−2)\mathrm{H}_2=\dfrac{1}{18}(16,4,-4)+\dfrac{1}{18}(1,-2,2)=\dfrac{1}{18}(17,2,-2)

  • 19(ax−ay2+az2)\dfrac{1}{9}(\mathbf{a}_x-\mathbf{a}_y2+\mathbf{a}_z2): 매질 1의 법선 성분만 떼어 낸 값이다.
  • 19(ax+ay2−az2)\dfrac{1}{9}(\mathbf{a}_x+\mathbf{a}_y2-\mathbf{a}_z2): 접선 성분이 빠졌고, 법선 성분과 비교해 y,zy,z 성분 부호만 뒤집힌 꼴이라 경계 조건을 만족하지 않는다.
  • 118(ax17−ay2+az2)\dfrac{1}{18}(\mathbf{a}_x17-\mathbf{a}_y2+\mathbf{a}_z2): y,zy,z 성분의 부호가 반대라 접선·법선 성분의 합이 맞지 않는다.

오류나 개정된 내용이 보이면 알려주세요

이어서 풀어보기

[7급 국가직 전기자기학] 23년 1회차 25문항 이어서 보기문제·정답·해설을 한 페이지에서 이어서 볼 수 있어요7급 국가직 전기자기학 기출문제 암기장 전체 보기